[發明專利]一種污水自養脫氮處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201410429260.0
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104193093B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 隋軍;李捷;徐浩
• 申請（專利權）人: 廣州市市政工程設計研究總院
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 鄭瑩

技術領域

本發明涉及一種污水自養脫氮處理方法及裝置。

背景技術

隨著經濟的快速發展、城鎮化建設的不斷擴大，水環境污染態勢加劇，水環境質量惡化嚴重影響人們的正常生活。隨著城市排水管網覆蓋率、污水收集率的日益提高，提高城市污水處理廠出水水質成為當前急需解決的問題。現有城市污水處理廠對于污水中氮的去除仍以傳統的全程生物硝化/反硝化為主，存在效率低、能耗物耗高、剩余污泥量大等缺點；且隨著人們生活水平的提高，污水中C/N的比例愈來愈低，污水中可利用碳源難以滿足生物脫氮的需求，為取得滿意的出水效果必然依賴于外加碳源，相應大大提高了污水處理成本。目前，隨著對氮轉化途徑認識的深入，研究者們提出了一些新的生物脫氮理論，如短程硝化反硝化、厭氧氨氧化等，相比傳統生物脫氮而言，短程硝化僅需將氨氮氧化至亞硝酸鹽狀態，節省了對氧的需求量、降低了能耗；而厭氧氨氧化為自養微生物脫氮過程，與傳統的生物脫氮工藝相比，它僅需將污水中的部分氨氮氧化至亞硝態氮，而后分別以氨氮和亞硝態氮為電子供體和受體完成氮的去除（NH₄⁺+1.32NO₂^-→1.02N₂+0.26NO₃^-），該技術具有不需要外加有機碳源、污泥產量少、不需曝氣、節省運行費用、不需要酸堿中和劑、無二次污染等優點。因此，短程硝化-厭氧氨氧化技術自發現之初便備受青睞，隨著污水處理領域對高效低耗工藝的需求，該技術越來越受到人們的關注。

當前實現短程硝化-厭氧氨氧化脫氮的主要工藝方法有：CN103172175A公開了一種同步短程硝化與生物膜式厭氧氨氧化的方法及裝置，該方法通過設置同步短程硝化與生物膜式厭氧氨氧化、反應器、沉淀池；污水進入同步短程硝化與生物膜式厭氧氨氧化反應器，反應器內先投加短程硝化污泥，并控制反應器溫度在30～34℃，溶解氧0.9~1.4mg/L?；在出水亞硝酸鹽累積率?>70%?時，加入厭氧氨氧化污泥填料，然后減小溶解氧，使得溶解氧濃度為0.5~0.8mg/L；反應器出水進入沉淀池，經沉淀后出水，實現污水脫氮。該方法的處理對象氨氮濃度為250~450mg/L，并且該方法中亞硝化的實現是通過接種短程硝化污泥的手段，而后再進行厭氧氨氧化，其處理后出水氨氮<50mg/L。

CN1927739A公開了一種短程硝化-厭氧氨氧化序批式生物膜脫氮運行方式及裝置，通過實時控制反應容器內污水的溫度和高頻率曝氣-缺氧交替的限制性曝氣方式抑制亞硝酸鹽氧化菌和反硝化菌的生長，實現了短程硝化和厭氧氨氧化的快速啟動；該方法主要是建立氨氧化細菌和厭氧氨氧化細菌的共生，通過限制性曝氣方式，實現污水中氮的去除。該裝置處理對象為氨氮濃度215～498.5mg/L的高氨廢水，且其處理后出水中的氨氮濃度為28mg/L，處理后的出水仍含有較高濃度的氨氮。

CN102557356A公布了一種半短程硝化/厭氧氨氧化城市污水脫氮除磷工藝和方法，其包括順序串聯的原水水箱、除有機物SBR反應器、第一調節水箱、半短程硝化SBR反應器、第二調節水箱和自養脫氮UASB反應器。為去除污水中的有機物，該方法在工藝的前端專門設置了除有機物SBR反應器；此外，該方法通過控制半短程硝化反應器內NH₄⁺-N和NO₂^--N的比例為厭氧氨氧化菌提供所需基質，對于自控水平要求較高。

通過以上現有工藝方法可以發現：當前采用短程硝化/厭氧氨氧化工藝進行污水脫氮主要集中于高氨氮廢水，對于低碳氮比的生活污水缺乏研究；且運行控制過程相對復雜、實際操作難度較大，不利于厭氧氨氧化反應的順利進行；此外，對于厭氧氨氧化器出水中的硝態氮也沒有采取進一步處理的措施。

因此，急需研發一套適宜低碳氮比的城市生活污水高效自養脫氮工藝及裝置，為城市污水處理工藝的降耗、減排提供新的思路。

發明內容

為解決現有城市污水處理技術面臨的困境、提高污水處理工藝的出水水質、降低污水處理能耗及處理成本，提出了一種污水自養脫氮處理方法及裝置。

本發明的目的在于提供一種污水自養脫氮處理裝置。

本發明的另一目的在于提供一種污水自養脫氮處理方法。

本發明所采取的技術方案是：